Factory Automation คืออะไร ทำไมโรงงานอัตโนมัติถึงสำคัญ
Factory Automation คือ ระบบอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม ที่เกิดจากการนำเทคโนโลยีหลายประเภท ตลอดจนเทคโนโลยีสมัยใหม่มาประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อควบคุมการทำงานของเครื่องจักร และช่วยสนับสนุนการทำงานของพนักงานในโรงงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นระบบนิวเมติกส์ (Pneumatic system) ,ระบบไฮดรอลิก (Hydraulic system), ระบบหุ่นยนต์หรือเครื่องจักร (Robotics system), ระบบการควบคุม (Control systems), หรือเทคโนโลยีสารสนเทศ (Information technologies), และอื่นๆอีกมากมาย เพื่อที่จะอำนวยความสะดวกทดแทนแรงงานมนุษย์ในส่วนที่แรงงานไม่สามารถทำได้ โดยเฉพาะส่วนงานที่เสี่ยงต่อการเกิดอันตราย เพื่อช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับแรงงานมนุษย์ นอกจากนี้การเปลี่ยนเป็นโรงงานอัตโนมัติยังช่วยปรับปรุงคุณภาพการผลิตให้มีความคงที่ ลดความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น และช่วยให้การวางแผนในการผลิตสินค้าได้อย่างเป็นระบบระเบียบ ทำให้ลดการเกิดของเสียได้อีกด้วย ที่สำคัญยังสามารถวางแผนการบำรุงรักษาได้ง่ายขึ้น ช่วยลดค่าเสียโอกาสในการผลิตได้
แต่การนำระบบ Automation มาใช้ในโรงงานจำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญในการออกแบบให้มีความเหมาะสมกับโรงงานแต่ละแห่ง เพื่อที่จะได้ใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยบทความนี้ได้รวบรวมข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับ Factory Automation พร้อมทั้งประโยชน์ของระบบ Automation ว่าดีต่อโรงงานอย่างไร
ทำความรู้จักกับระบบ Automation
Factory Automation คือ ระบบ Automation โรงงานเป็นการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาปรับใช้ เพื่อสนับสนุนการทำงานของพนักงานในโรงงาน โดยใช้โปรแกรมควบคุมการทำงานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ซึ่งสามารถเลือกระบบการใช้งานได้ มีทั้งแบบ Fully Automated Solutions และ Semi Automated Solutions ซึ่งการนำระบบโรงงานอัตโนมัติเข้ามาใช้ในโรงงานจะช่วยให้ได้ผลผลิตที่มีคุณภาพมากขึ้น มีการทำงานที่รวดเร็วกว่าเดิม
ประเภทของระบบ Automation
ระบบอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรมนั้นมีหลายประเภท แต่ก่อนที่จะนำระบบ Automation มาใช้กับโรงงานจะต้องมองภาพรวมและเตรียมโรงงานให้พร้อมรองรับระบบใหม่ และเลือกใช้ประเภทของระบบ Automation ให้เหมาะสมกับโรงงาน ซึ่งขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการนำไปใช้ที่แตกต่างกันตามผลิตภัณฑ์และปริมาณการผลิต ประเภทของระบบ Automation มีด้วยกัน 4 ประเภท ดังนี้
Fixed Automation
สำหรับประเภทของระบบ Automation แรกที่จะมาแนะนำให้รู้จักเรียกว่า Fixed Automation หรือระบบอัตโนมัติคงที่ บางคนอาจเรียกว่า Hard Automation หรือ Single automated Machines เป็นระบบการทำงานที่เครื่องจักรจะทำงานแบบเฉพาะเจาะจง ผลิตงานในรูปแบบเดิมซ้ำๆ โดยจะใช้สำหรับการผลิตสินค้าจำนวนมากแบบแยกส่วน เช่น การบรรจุสินค้า งามเชื่อม การติดฉลาก รวมถึงระบบการไหลแบบต่อเนื่อง เช่น โรงสี กระบวนการกลั่น และสายพานลำเลียง แต่ระบบ Fixed Automation อาจจะมีข้อจำกัดตรงที่ไม่สามารถแก้ไขและเปลี่ยนแปลงรูปแบบการผลิตได้ แต่ว่าระบบนี้จะมีความเร็วในการผลิตที่สูงมาก แถมยังมีความแม่นยำ และปลอดภัย ที่สำคัญยังเป็นระบบอัตโนมัติที่ค่าใช้จ่ายต่ำเมื่อเทียบกับระบบอื่นๆ
Programmable Automation
ระบบ automation โรงงานแบบ Programmable Automation เป็นกระบวนการอัตโนมัติที่การผลิตถูกควบคุมด้วยชุดคำสั่งที่เขียนขึ้น โดยจะต้องเข้ารหัสเพื่อป้อนคำสั่ง ซึ่งระบบ Automation ประเภท Programmable นั้นสามารถเปลี่ยนแปลงชุดคำสั่งได้ตามความต้องการ และสามารถกำหนดการตั้งค่าใหม่ได้เสมอ ทำให้การทำงานมีความยืดหยุ่น อีกทั้งยังปรับสามารถปรับได้ทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ให้เหมาะสมกับโรงงานได้อีกด้วย จึงเหมาะสำหรับโรงงานอุสหกรรมต่างๆ ที่มีกระบวนการผลิตที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็น โรงงานอุตสาหกรรมการผลิตอาหาร ยา และเครื่องดื่ม และอื่นๆ อีกมากมายตามความต้องการในการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมนั้นๆ
Flexible Automation
ระบบ Automation โรงงานแบบ Flexible Automation หรือหลายๆ คนอาจรู้จักในชื่อ Soft Automation เป็นรูปแบบของระบบอัตโนมัติที่มีความยืดหยุ่นสูง ทำให้สามารถปรับตั้งค่าการทำงาน หรือการผลิตใหม่ได้ในระยะเวลาที่สั้น แต่หากต้องการเปลี่ยนแปลงการผลิตจำเป็นจะต้องเปลี่ยนแปลงโดยเจ้าหน้าที่ผ่านการใช้รหัส จึงจะสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ที่สำคัญระบบนี้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายรูปแบบ หากโรงงานมีการเปลี่ยนแปลงการผลิตบ่อยๆ ก็จะไม่เสียเวลาไปกับการตั้งโปรแกรมใหม่ หรือกำหนดการตั้งค่าของเครื่องจักร ทำให้เครื่องจักรสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง ไม่ขาดตอน
Integrated Automation
สำหรับระบบอัตโนมัติแบบ Integrated Automation เป็นรูปแบบการทำงานที่ใช้หลายระบบประกอบเข้าด้วยกัน โดยจะออกแบบมาอย่างเฉพาะเพื่อวงจรการผลิตนั้นๆ ทำให้ระบบอัตโนมัติรูปแบบมีการกำหนดลำดับอย่างชัดเจน ซึ่งกระบวนการทำงานต่างๆ ภายในโรงงานจะประมวลผลด้วยระบบดิจิตอลและถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ โดยจำเป็นจะต้องมีผู้ที่ควบคุมดูแล ตรวจสอบ และบำรุงรักษาอุปกรณ์ ซึ่งระบบที่นำมาใช้ด้วยกันนั้นมีหลายตัว เช่น
● Computer-aided process planning
● Computer-supported design and manufacturing
● Flexible machine systems
● Computer numerical control machine tools
● Automated material handling systems
● Automatic storage and retrieval systems
● Computerized production and scheduling control
● Automated conveyors and cranes
การออกแบบระบบ Factory Automation ให้เหมาะกับโรงงาน
ระบบ Factory Automation คือ โรงงานอัตโนมัติบางคนอาจจะเรียกสั้นๆ ว่าระบบ Automation ซึ่งมีด้วยกันหลายประเภท และมีรูปแบบการใช้งานที่ต่างกันออกไป ดังนั้นการจะนำระบบ Automation มาปรับใช้งานควรคำนึงถึงปัจจัยหลายๆ อย่างร่วมกัน ไม่ว่าจะเป็น ขนาดของโรงงาน กำลังการผลิต ผลิตภัณฑ์ และการวางแผนเผื่ออนาคตที่ดี
เลือกอุปกรณ์ที่เหมาะกับโรงงาน
ก่อนที่จะนำระบบ Automation มาใช้ในโรงงาน ผู้ประกอบการจะต้องมองภาพรวมของโรงงานให้ชัดเจน โดยทำการวิเคราะห์ และประเมินปัญหาที่อาจเกิดขึ้น อีกทั้งควรคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลง เช่น พื้นที่ภายในโรงงาน ระยะเวลาในการผลิต เครื่องจักรเดิมที่มีอยู่แล้ว และระบบการขนส่งต่างๆ เป็นต้น เพื่อจะได้เลือกใช้ระบบให้เหมาะกับโรงงาน ช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น อีกทั้งยังได้ผลผลิตตามต้องการ
ใช้ระบบ Automation ให้เหมาะกับสินค้า
อีกหนึ่งปัจจัยสำคัญที่ควรคำนึงถึง เมื่อจะออกแบบระบบ Factory Automation ให้เหมาะกับโรงงานคือควรเลือกให้เหมาะสมกับสินค้า และการผลิต เพราะระบบ Automation แต่ละประเภทก็จะมีคุณสมบัติ และข้อจำกัดในการทำงานที่แตกต่างกันออกไป ดังนั้นก่อนควรเลือกระบบที่เหมาะสมกับการผลิตสินค้า เพื่อที่จะได้มีลำดับการผลิตไปในทิศทางเดียวกัน สายพานการผลิตก็จะทำงานได้อย่างต่อเนื่อง และมีประสิทธิภาพ
ออกแบบเผื่ออนาคต
หลายๆ โรงงานที่จะนำระบบ Automation เข้ามาปรับใช้ในโรงงานอาจจะเลือกเฉพาะบางพื้นก่อน เพื่อทำเป็นพื้นที่นำร่องในช่วงแรกๆ แต่การออกแบบ Factory Automation ที่ดีควรออกแบบเผื่อการขยับขยายในอนาคตด้วย แม้ว่าระบบ Automation จะเป็นระบบที่มีความยืดหยุ่นในการทำงานที่สูง แต่ว่าอย่างไรก็ตามการแก้ไขหรือปรับเปลี่ยนย่อมต้องมีค่าใช้จ่าย ดังนั้นควรเลือกวางเผื่ออนาคตด้วย ไม่ว่าจะเป็นการการขยายระบบการผลิต การเพิ่มรูปแบบสินค้า หรือแม้แต่กระทั่งการต่อเติมโรงงาน เพราะเมื่อถึงเวลาขยับขยายก็จะทำได้ง่าย ประหยัดงบประมาณ และสามารถทำงานได้อย่างครบถ้วน
ระบบ Factory Automation มีประโยชน์กับอุตสาหกรรมอย่างไรบ้าง
การนำระบบ Factory Automation มาใช้ในอุตสาหกรรม เป็นการนำเทคโนโลยีที่มีความทันสมัยเข้ามาช่วยในการควบคุม สั่งงาน รวมถึงช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย ดังนี้
ลดต้นทุนการผลิต
ระบบอัตโนมัติเป็นกระบวนการผลิตที่จะทำงานตามการป้อนคำสั่งของผู้ควบคุม จึงสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องนาน 24 ชั่วโมง ที่สำคัญยังสามารถผลิตงานได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้ได้ผลผลิตในจำนวนที่มากขึ้น ช่วยลดเวลาในการประกอบชิ้นส่วน ช่วยลดต้นทุนทางด้านเวลา อีกทั้งยังช่วยลดต้นทุนในการวิเคราะห์ข้อมูลอีกด้วย แต่ในขณะเดียวกันโรงงานก็จำเป็นจะต้องมีระบบการบำรุงรักษาที่เหมาะสมควบคู่กันไปด้วย เช่น Preventive Maintenance หรือ Proactive Maintenance เพราะระบบการซ่อมที่ดีจะยิ่งช่วยให้โรงงานสามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
ช่วยเพิ่มผลผลิตที่มีคุณภาพ
อีกหนึ่งประโยชน์ของระบบ Automation คือสามารถควบคุมการผลิตให้สินค้ามีคุณภาพเหมือนกันทุกชิ้นได้ ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอ ช่วยลดข้อผิดพลาดในการผลิตได้เป็นอย่างดี แม้จะมีการผลิตต่อเนื่องกันเป็นเวลานาน คุณภาพสินค้า และประสิทธิภาพในการผลิตก็ยังไม่ลดลง
วางแผนการผลิตง่ายขึ้น
การใช้ระบบอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรมสามารถช่วยให้การผลิตมีความเสถียรและมีความมั่นคงมากขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยให้การเก็บข้อมูลมีความแม่นยำอีกด้วย ซึ่งช่วยให้ผู้ประกอบการมีการบริหารจัดการการผลิตได้ดีขึ้น โดยเฉพาะการวางแผนการผลิตที่ทำได้ง่ายขึ้นว่าเดิม เพราะทำให้รู้ว่าในแต่ละวันสามารถผลิตสินค้าได้จำนวนเท่าไร เมื่อมีลูกค้ารายใหม่ หรือลูกค้าต้องการออเดอร์เพิ่มผู้ประกอบการก็จะจัดการและตัดสินใจได้ดีขึ้น
ป้องกันความปลอดภัยให้แรงงาน
การใช้หุ่นยนต์มาช่วยอำนวยความสะดวกให้กับแรงงานในสายพานการผลิต โดยเฉพาะในส่วนของงานที่เสี่ยงต่อการเกิดอันตราย สามารถช่วยลดอัตราการเกิดอุบัติเหตุ และช่วยปรับปรุงให้มีความปลอดภัยในการทำงานได้มากขึ้น ทำให้โรงงานเป็นพื้นที่ที่มีความปลอดภัยมากขึ้น
เลือกใช้ CC-Link IE เสริมระบบ Factory Automation ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
องค์กร CC-Link Partner Association (CLPA) เป็นองค์กรที่ได้มีการรวมกลุ่มกัน เพื่อพัฒนาระบบที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เรียกว่า CC-Link โดยองค์กรนี้จะทำงานภายใต้แนวคิดที่ว่า “CC-Link เป็นเครือข่ายเขตข้อมูลแบบเปิด จะกลายเป็นมาตรฐานที่ใช้กันโดยทั่วไปของโลก”
ซึ่งระบบ CC-Link ได้ใบรับรองมาตรฐานสากล “IEC61158/IEC61784” เป็นเครื่องมือที่สามารถยืนยันได้ว่าเป็นระบบที่ได้มาตรฐาน และมีความน่าเชื่อถือ นอกจากนี้ CLPA ยังได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อหารูปแบบที่มีความเหมาะสมกับระบบมากที่สุด จนพัฒนาเป็น CC-Link IE ในเวลาต่อมา
CC-Link IE ถือเป็นระบบเครือข่ายแบบผสมผสานที่สามารถใช้งานผ่าน Ethernet ซึ่งเป็นระบบการส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง ที่ทำหน้าที่สื่อสารแบบโพรโทคอล (Protocol) ที่สามารถรองรับข้อมูลและระบบการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ได้ดี ส่งผลให้เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญ ที่มีการนำมาปรับใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อควบคุมการทำงานของเครื่องจักร ช่วยให้มีระบบการคำนวณที่แม่นยำ ช่วยเพิ่มผลผลิตที่มีคุณภาพ และยังช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการทำงานได้อีกด้วย
ทุกคนคงได้คำตอบกันไปแล้วว่าระบบ Automation คืออะไร จริงๆ ก็คือ ระบบ Automation โรงงาน ซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติที่ใช้ในการควบคุมการทำงานในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดต้นทุนการผลิต เพิ่มผลผลิตให้มีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังช่วยอำนวยความสะดวกให้กับแรงงาน สามารถป้องกันการเกิดอันตรายได้ ซึ่งระบบ Factory Automation นั้นมีด้วยกันหลายประเภท ทั้งแบบ Fixed Automation, Programmable Automation, Flexible Automation และ Integrated Automation ซึ่งระบบ Factory Automation แต่ละแบบก็จะมีการใช้งานที่แตกต่างกัน ดังนั้นการออกแบบระบบ Automation ควรคำนึงถึงปัจจัยหลายๆ อย่าง ไม่ว่าจะเป็น ขนาดของโรงงาน กำลังการผลิต ผลิตภัณฑ์ และการวางแผนเผื่ออนาคต
บทความแนะนำ
- เว็บไซต์สมาชิก
CC-Link Partner
Association (CLPA)